最近,参加在华盛顿召开的“全球变革和我们共同的未来讨论会”的人数是预先登记的人数的3倍,由五个主要的科学机构发起的讨论会,吸引了1200多位与会者——这对讨论全球变革这一主题的会议来说是非凡的,而且在这些人中还有相当部分是非科学界人士,正如会上的一位代表发言所说:“这是一个很不一般的科学界讨论会,我们科学家一般不习惯于在他们发言之前就受到人们鼓掌。”

这次会议旨在让人们在制订公共政策的过程中,重视全球变革,并就其有关科学及后果提供简略的发展趋向;大气中由温室效应而产卑的二氧化碳的积聚,南极洲上空平流层臭氧的耗尽,森林面积的大量减少以及带来的某些物种的消亡。制定全球变革方案以及预测变革可能引起的反应,是一项充满偶然性、不确定性甚至于仅仅是出于科学的直觉的风险性评估。然而,从这次讨论会以及最近召开的其他几次会议上,我们可以看出,科学界已经在下列问题取得一致看法,即:在今后50 ~ 100年之内,由于二氧化碳成倍增长,地球的平均气温将上升2 ~ 6℃这一史无前例的预测增长率,向我们提出了警告,必须立即采取行动。

面对上述一些可能性,很多科学家都建议及时采取有力措施,以防万一。同时,他们还认为,适当调节气候,还可“医治”其他环境及社会问题。

可信度

一系列模仿大气层的模型为预测全球气候变化提供了基础。这些模型富有说服力,但缺乏科学性。例如,它们没有详细说明云的作用,而云确实是在这个系统中产生了意义重大但迄今未知的影响。它们也没有把海洋这一因素考虑进去。杰里 · 马尔曼(Jerry Mahlman)(美国海洋大气署设在新泽西州普林斯顿大学内的地球物理流体力学实验室主任)指出,这种试验“纯粹是一种冒险”。尽管用模型来研究上述不确定性困难重重,但丝毫不令人气馁,科学家们正在完善他们的设施,努力创造一种真正的全球性模型——包括地球上所有的物理、化学和生物作用。

根据最新的模型,马尔曼对二氧化碳的成倍增长所预期产生的效应,可分为四种可能性,分别代表某部分人的一致看法:

· 绝对可能 这是唯一的,大家均认为必然的(或者说是计算结果毫无疑问地向我们证实了这一点),就是平流层的变冷。这一变化是由温室效应所产生的气体在低层大气中的积累及臭氧在高层大气中的减少所引起的。

· 极有可能 有90%机会出现的情况是地球表面的平均温度升高,全球平均降雨量的增加,海洋冰山的减少以及北冰洋洋面的变暖。

· 有可能 有一种大于50%的机会可能出现的情况是,中部大陆可能会有更加干燥的夏季,北冰洋降雨量增多,及全球海平面的升高。

· 不太肯定的可能性 还有—些是很难确定的现象,如地区植被或者地区气候变化而对农业及自然界的影响,以及热带风暴是否会增加等。还有一些今后25年的详细情况都还不太能确定。

一些科学家也许会把上述中间两类作些调整,譬如,他们认为海面的升高的可能性更大。另一些制造模型的专家,发现不光在北冰洋,而且在南极洲也有气温升高及降雨量增多的现象。但大家都同意,随着已知细节越来越多,人们对预测的信心也越来越不足,马尔曼说,地区和地方政策的需要,超越了科学所能提供的范围。

生物黑盒子

“我们已经改变了地球这一行星的化学结构……在这同时我们也许已经改变了地球的物理结构,但是,只当这些改变影响到地球的生物系统时,它们才有意义。”托马斯 · 勒夫乔埃(Jhomas Lovejoy)说,他是史密森学院对外关系部助理,这次讨论会的组织者之一,尽管生物学在推测全球变革的起因和后果中起着重要作用,在模型中,它经常被视作黑匣子。

只要哪里有生物变化,哪里气候系统中的计量分析就会出现漏洞。科学家们能充分掌握由矿物燃烧而在大气度中所产生的二氧化碳的数量,但却很难说出生物体如植物的呼吸作用及产生沼气的有机体所排出的二氧化碳数量。森林面积的减少以及另外一些土地使用方式的变化使测量陆地二氧化碳的散发量成为一个难题。斯坦福大学的生物学家彼得 · 维托塞克(P. Vitousek)说,令人感到欣慰的是,人们认识这些系统的能力最终将会赶上他们改变这些系统的能力。

森林面积的减少,除了使得全球二氧化碳的释放量大大增加外,对这一地区的气候也将产生重大影响,全球二氧化碳释放量大约增加20%左右,这一估算不很准确,因为森林面积减少的范围很难测定。勒夫乔埃估计,森林面积以现在这样的速度减下去的话,对亚马逊河域水文的不利影响在最近10年将变得越来越明显。还有,森林受到这种“大清洗”使无数物种消亡,这些物种对环境的作用实难以估量。

另一生物课题是有机物从大气中吸收掉多少碳。科学家们估计大约有一半进入大气的碳归入海洋,在那儿一部分被吸收的碳经过浮游植物的光合作用进入了食物链。其中一些碳经过呼吸作用又回归到大气中,另外一些,最终沉入海底作为有机残屑,实际上脱离整个生物系统变化过程。

尽管科学家们知道生物变化是怎样进行的,“我们现在确实得不到这些变化所牵涉到的确切数目,”哈佛大学的海洋生物学家詹姆斯 · 麦卡锡(James McCarthy)说。麦卡锡是国际地圈 - 生物圈计划(IGBP)的组织委员会主席,该计划是国际科学联合理事会在全球合作研究方面的一个项目。“目前迫切需要注意的问题之一是:与吸收二氧化碳海洋的物理、化学作用相比,生物体也有其相对的重要性。”他说,“我们只掌握两个要素中的一个,即:有多少二氧化碳是被有机物吸收了,但我们不知道是什么东西使多少二氧化碳进入海洋深层。”所以,对IGBP来说,一个核心的课题是确定浮游植物迅速繁殖生长的时间和空间,它们的密集程度,以及海洋里碳的命运究竟由谁主宰。科学家们确信、只要有综合的陆地和海洋卫星监视系统,就可确定在全球变迁中生物系统的作用。

全球保险

由于碳化合物的释放,地球气候已在转暖,何时转暖,转暖多少,这只是有待研讨的问题,在今年4月,美国科学院(NAS)举行的年会上,史蒂芬 · 施纳德(S. Schneiden),在科罗拉多布尔德的全国大气研究中心工作的一位科学家指出,现在我们所面临两种选择是接受地球转暖这一事实,并且去逐步适应它,还是立即采取措施缓减温室效应所产生二氧化碳的数量。

在NAS的这次会议上,从斯德哥尔摩大学来的气象学家贝特 · 博林(Bert Bolin)呈示了某些为缓和气温升高而采取的行动所产生影响的数据:即使采取很有力的措施,也只能减少预计增长率的十分之一,就拿最近一年的二氧化碳的释放量来衡量,我们所采取的措施只能使由之产生的气温增长减少0.8°C。博林认为,这一数目之小,充分显示这项工作的艰巨性。

在5月的讨论会上,乐观派在人类对付全球气候变化的能力这一问题上稍稍战胜了悲观派,通过IGBP向科学界进行的总动员,以促成在国际范围内的政治解决办法,签订一个类似蒙特利尔臭氧层议定书的保护大气的国际公约,这一可能性越来越大,为减轻臭氧层的漏洞以及减少二氧化碳释放,我们应该先尽量消除氯氟碳化合物,发言者建议通过节约能源,重植森林以及使用燃料代用品来减少二氧化碳释放,在经济活动中,必须考虑到能源生产对环境的影响。虽然发展中国家的人口占世界总人口的大多数,但是到目前为止,这些国家因温室效应所释放的二氧化碳只占整个世界的总量的一小部分。预计,这些国家将来将大大增加能源消费量。为帮助这些发展中国家比工业化国家更合理地发展,挪威首相格罗 · 哈莱姆 · 布伦特兰(G. H. Brundtland),联合国1987年起草《我们共同的未来》这一报告时的委员会主席,建议工业化(发达)国家拿出年生产总值的0.1%建立一个“国际大气基金会”支持一些项目的落实,包括重植森林。得知了全球预计的变迁将如此之快,勒夫乔埃认为利用现有工具的必要性,并号召成立“重生发展组织”。

社会措施

全球变革的根源是人类在改造地球过程中所累积的行动,自从工业化以来,这一变化尤为突出,并且还在继续,因为人口还在不断增长——平均每11年增长1亿人口。科学家和决策者们不断地提醒这一增长,并主张将人类的行为结合全球变革来研究。

为了了解二氧化碳的成倍增长何时发生,“我们应该不仅研究物理学、生物学,而且要研究社会学”,施耐德说。社会学目前正被排除在全球变革这一模型之外,罗伯托 · 米勒(Robert Miller)说道,他是美国科学基金会(NSF)的社会经济学的权威。没有关于人类的行为的知识及人们一般对规章制度的反应情况,有关矿物燃料的消费及氯氟碳化合物(CFC)的使用就很难断定。美国科研局的全球变革特别委员会已经指出社会学研究在全球变革中的重要性。社会学也许是最棘手的一环,因为它要把不同国家的政治、经济以及文化因素都要考虑进去。米勒认为,这些研究不把这鸣多样性考虑在内,忽视多样性的科研与忽视人类不同要求的科研一样不合时宜。

[Bioscience,Vol,39. No,7]